JPH02133410A - 球状塩化ビニル樹脂顆粒 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、懸濁重合あるいは乳化重合でえられた塩化ビ
ニル樹脂の水性分散液から製造した球状塩化ビニル樹脂
顆粒に関する。

［従来の技術・発明が解決しようとする課題］従来より
塩化ビニル樹脂顆粒が製造され、使用されている。

塩化ビニル樹脂顆粒は、塩化ビニルまたは塩化ビニルを
主体とするモノマー混合物を、界面活性剤の存在下、懸
濁重合または乳化重合させ、樹脂の水性分散液を製造し
、該樹脂の水性分散液を噴霧乾燥により造粒することに
より製造されている。

製造された顆粒が、たとえばペースト加工用塩化ビニル
樹脂として使用されるばあい、可塑剤と混合され、ゾル
にされたのち（これはゾル化と呼ばれる）成形加工され
、ゲル化とよばれる硬化工程（加熱工程）を経て最終製
品にされるが、塩化ビニル樹脂などがゾル化しにくかっ
たり、ゾル中にゾル化していない大きな粒子かのこって
いたりすると、成形加工時の作業性に問題が生じたり、
最終製品の品質を落としたりするという問題が生じる。

それゆえ、微粉砕して使用されるため、顆粒の形状がど
のようなものであっても粉砕されたペースト加工用塩化
ビニル樹脂となった段階では製品と直接関係がなく、こ
れまで顆粒の形状について注目されることはほとんどな
かった。

本発明者らが°塩化ビニル樹脂顆粒の形状についてしら
べたところ、種々の形状のもの、たとえば中空粒子に大
きな穴のあいたようなもの、中空粒子がわれたような形
状の顆粒は、必ずしも粉体特性（たとえば流れ特性など
）のよいものではないことを見出した。また、このよう
な顆粒はかさ比重も低く、単位容積当りの重量も小さく
、輸送コストのかかるものである。

なお、粉砕された微粉の形態をとっているペースト加工
用塩化ビニル樹脂は、加工時のゾル化工程において、開
袋時の粉塵の発生などによる作業環境の悪化や、粉体の
自動計量供給が実施できないなどの問題を有している。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、前記のごとき粉体特性およびかさ比重が低い
という問題の解消された塩化ビニル樹脂顆粒を製造する
ためになされたものであり、球状塩化ビニル樹脂顆粒 に関する。

［実施例］ 本発明の塩化ビニル樹脂顆粒は球状のものである。

前記球状とは、真球状のものはもちろん長軸／短軸の比
が１．工程度以下の回転楕円体、前記真球状や回転楕円
体のある程度変形したものをも含む概念である。

また、前記顆粒とは、前記水性分散液中で分散している
塩化ビニル樹脂が、粒状に集合したもののことである。

本発明の球状塩化ビニル樹脂顆粒を構成する塩化ビニル
樹脂にはとくに限定はなく、従来から使用されている塩
化ビニル樹脂または塩化ビニルを主体とする樹脂である
かぎりとくに限定はない。

本発明の球状塩化ビニル樹脂顆粒は、球状の顆粒である
かぎりとくに限定はないが、直径の上限としては１００
０胴程度のものであり、前記直径が２０廓以上の球状顆
粒の割合が全質量の６０％（ｆｆｉ　ｆｆｉ　９６、以
下同様）以上であるのが粉体特性などの点から好ましく
、直径４０摩以上のものの割合が７０％以上であるのが
さらに好ましい。

このように本発明の塩化ビニル樹脂は顆粒状でかつ球状
であるため流れ特性がよくなり、空気による輸送やロー
リ−輸送が容易に行なえる、使用時に自動計量供給が容
易に行なえる、さらにかさ比重が大きくなり、単位容積
当りの重量が増加するため輸送コストが低くなるなどの
効果が達成される。

前記直径とは、円形等価径（ヘイウッド径）およびふる
い分は径のことであり、前記顆粒を水に分散せしめ、コ
ールタ−カウンターで測定したり、ＪＩＳ　Ｉ準ふるい
などのふるいを用いるふるい分は法で測定されるもので
ある。

本発明の球状塩化ビニル樹脂顆粒を、たとえばペースト
加工用樹脂として用いるばあいで、球状顆粒のままでは
ゾル化性がわるくて使用できず粉砕する必要があるばあ
いには、前記のように本発明の球状塩化ビニル樹脂顆粒
の流れ特性、輸送性などが良好であるため、粉砕物をつ
るまでの工程上のトラブルやコストを少なくすることが
でき、自動化の進んだ工程にしうる。

一方、本発明の球状塩化ビニル樹脂顆粒がペースト加工
用塩化ビニル樹脂としてそのまま用いうるほどにゾル化
性が良好で、球状顆粒のままでゾル化に使用しうるばあ
いには、全質量の６０％以上、さらには７０％以上、と
くには９０％以上が直径２０燗以上、さらには４０虜以
上、とくには５０遍以上で、通常２００μｍ以下である
のが好ましい。このようなばあいにはゾル化に使用する
樹脂が粉砕したものではなくて球状の顆粒のため、ころ
がりやすく、安息角で代表される粉体特性が良好で、自
動計量供給上なんら問題がなくなり、かつ微粉砕されて
いないため、微粉砕により生じ、製品袋の開袋時の粉塵
の発生などによる作業環境の悪化の原因となる微粉末が
少なくなるなどの効果かえられる。一般に、前記のよう
な大きさの球状顆粒が前記のような割合で含有されるば
あいには、安息角は３０〜３８度となる。

なお、球状顆粒の大きさは粉体特性の向上という観点か
らすれば大きい方が好ましいが、ゾル化性のよい球状顆
粒をつるという観点からは小さい方が好ましく、前記の
ごとき粒径分布を何するばあいには、粉体特性およびゾ
ル化性のいずれの特性をも満足させる球状顆粒をうろこ
とができる。

本発明の球状塩化ビニル樹脂顆粒の水分率としては、０
．０１〜１％程度であるのが好ましい。

とくに本発明の球状塩化ビニル樹脂顆粒をペースト加工
用に用いるばあいの水分率としては、０．１〜０．５％
程度であるのが好ましい。前記水分率が０．１％未満で
はゾル化性がわるくなりがちになり、０，５％をこえる
とこれから製造されるゾルの水分率が高くなり、ゾルの
粘度などに悪影響がでやすくなったり、製造されるフィ
ルムなどの製品の平滑性などが良好でなくなったりしや
すくなる。該顆粒の水分率は、カールフィッシャー水分
計、赤外線水分計などを用いて測定すればよい。

つぎに本発明の球状塩化ビニル樹脂顆粒の製法の一例に
ついて説明する。

本発明の球状塩化ビニル樹脂顆粒は、塩化ビニルまたは
塩化ビニルを主体とするモノマー／１４合物を、界面活
性剤の存在下、懸濁重合または乳化重合によりえられる
塩化ビニル樹脂の水性分散液をスプレー乾燥機で乾燥・
造粒せしめることにより製造される。

前記界面活性剤にもとくに限定はなく、通常の陰イオン
系、非イオン系などの界面活性剤を用いることができる
。

前記陰イオン系界面活性剤の具体例としては、たとえば
アルキルスルホン酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルカル
ボン酸塩、アルキル燐酸塩、アルキルコハク酸塩、ポリ
オキシエチレンアルキル硫酸塩、ポリオキシエチレンア
ルキルアリール硫酸塩など、非イオン系界面活性剤の具
体例としては、たとえばポリオキシエチレンアルキルエ
ーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル
、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソル
ビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エス
テルなどがあげられるが、これらに限定されるものでは
ない。

前記水性分散液の濃度などにもとくに限定はないが、通
常２０〜６５％程度、好ましくは４０〜６０％程度の水
性分散液が使用される。

前記水性分散液の製造に際し、重合開始剤がモノマーに
対して０．Ｏ１〜５％程度使用される。

水性分散液が懸濁重合によりえられるばあいの重合開始
剤の具体例としては、たとえばジエチルパーオキシジカ
ーボネート、ジー２−エチルヘキシルシバ−オキシジカ
ーボネート、ジー２−エトキシエチルバーオキンジカー
ボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、
ジイソブチルパーオキシジカーボネートなどのパーオキ
シジカーボネート、ベンゾイルパーオキサイド、ｐ−ク
ロロベンゾイルパーオキサイド、２，４−ジクロロペン
ゾイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、
デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド
、３．５．５−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド
などのジアシルパーオキサイド、アゾビスイソブチロニ
トリル、アゾビスバレロニトリルなどのアゾ化合物など
の油溶性重合開始剤など、乳化重合によりえられるばあ
いの重合開始剤の具体例としては、たとえば過硫酸のア
ンモニウム塩、ナトリウム塩もしくはカリウム塩、過酸
化水素、過硫酸塩とアルカリ金属重亜硫酸塩、チオ硫酸
塩もしくはハイドロサルファイドとの混合物からなるレ
ドックス系などの水溶性重合開始剤などがあげられる。

このようにして調製された水性分散液を乾燥・造粒する
ために用いるスプレー乾燥機にもとくに限定はなく、一
般に使用されている、たとえば「スプレィ・ドライ４ン
グ・ノ１ンドブ・ツク（ＳＰＲＡＹ　ＤＲＹＩＮＧ　Ｉ
ＩＡＮＤＢＯＯＫ）　Ｊ　　（ケイ・マスタース（Ｋ、
　Ｍａｓｔｅｒｓ）著、３版、１９７９年、ジョージ・
ゴツトウィン社（Ｇｅｏｒｇｅ　Ｇｏｄｖｉｎ　Ｌｌｍ
ｉｔｅｄ）より出版）１２１頁の第４．１０図に記載の
ごとき各種スプレー乾燥機があげられる。

スプレー乾燥機で塩化ビニル樹脂の水性分散液を造粒す
る際、まず水性分散液がスプレー乾燥機内のアトマイザ
−で噴霧され、ついで乾燥せしめられて球状顆粒（造粒
体）が製造され、系外に取出される。

なお、えられた造粒体をペースト加工用に用いるばあい
には、このときの乾燥温度が高いほど可塑剤中に分散さ
せるのに要する時間は長くなる。

本発明の球状塩化ビニル樹脂顆粒においては、前記水性
分散液をスプレー乾燥機で乾燥・造粒させる際に、たと
えば絶対湿度０．００８〜０．０１２ｋｇ水／ｋｇ空気
の空気を用い、該乾燥用空気の入口温度を１００℃以下
、好ましくは６０℃以上、出口温度を５０℃以下、好ま
しくは４０℃以上になるようにすると、ペースト加工用
にも適した球状塩化ビニル樹脂顆粒かえられる。

前記入口温度とは、乾燥機入口における乾燥用空気の温
度のことであり、出口温度とは、乾燥機出口における空
気の温度のことであり、通常の温度計でＤＩ定された温
度である。

前記絶対湿度が０．００８　ｋｇ水／ｋｇ空気より低い
空気のばあい、水性分散液の乾燥という点からは好まし
いが、ゾル化性がわるくなり、一方、０．０１２　ｋｇ
水／ｋｇ空気より高くなると造粒体に残留する水分が多
くなり、この造粒体を用いて調製されるゾルの水分率も
高くなり、前述したように良好な特性を有するゾルかえ
られなくなつたり、製造されるフィルムなどの製品の平
滑性などが低下しｊこりする。

なお、前記絶対湿度は、セラミック湿度計（たとえば日
本カッマックス（１３Ｊ製のモデル６８０２）を用いて
１用足すればよい。

前記乾燥用空気人口温度が１００°Ｃをこえたり、出口
温度が５０℃をこえたりすると、えられる造粒体をペー
スト加工用に用いるばあいには可塑剤中に分散させるの
に要する時間が長くなる。

造粒体を可塑剤中に分散させる時間を短くするという観
点からは、乾５２　Ａ度は低い方が好ましいが、これに
より乾燥に要する空気量は増大し、とくに乾燥用空気の
湿度が高いばあい、造粒体に残留する水分が多くなり、
前記と同様に良好な特性を有するゾルかえられにくくな
ったりしやすくなるため、過度に低温にしない方が好ま
しい。

本発明の球状顆粒の他の製法としては、本発明と同ＩＪ
付にて出願せる発明の名称［粒子状ベスト加工用塩化ビ
ニル樹脂の製造方法」や「粒子状ペースト加工用塩化ビ
ニル樹脂の製法」の各明細書に記載の方法、さらにはこ
れら明細書に記載の方法や前記方法の２種以上を組合わ
せた方法などの方法があげられる。

このようにしてえられる本発明の球状塩化ビニル樹脂顆
粒は、従来からの塩化ビニル樹脂顆粒と異なり、球状で
あるため流れ特性がよく、空気による輸送やローリ−輸
送が容易に行なえる、使用時に自動計量供給が容易に行
なえる、さらにかさ比重が大きく単位容積当りの重量が
増加するため、輸送コストが低くなるなどの効果が達成
される。さらに本発明の球状塩化ビニル樹脂顆粒が顆粒
のままペースト加工用に使用しうるばあいには、従来の
微粉砕されたペースト加工用塩化ビニル樹脂が有する開
袋時の粉塵の発生などによる作業環境の悪化や粉体の自
励計量供給ができないなどの問題の解決されたものとな
る。

つぎに本発明の球状塩化ビニル樹脂顆粒を実施例にもと
づき説明する。

なお、発塵性、顆粒平均径など（顆粒平均径、顆粒径２
０虜以上の割合、４０遍以上の割合）、顆粒の安息角、
かさ比重の評価は下記の方法で行なった。

（発塵性） 球状顆粒２０ｇを１００ｃｃの栓つきガラス製のサンプ
ル管に入れ、軸方向に振幅的２０　ｃｍで５秒間に１０
回振盪後、３０秒してから栓を開けてサンプル管から発
生する粉塵葺を肉眼で観察し、評価する。

多：発塵が肉眼で観察される 少；発塵が肉眼で観察されない （顆粒平均径など） ふるいとコールタ−カウンターを併用して粒径分布を測
定し、５０％がふるいを通過するときのふるいの径を顆
粒平均径とする。このようにしてえた粒径分布から、顆
粒径２０泊以上、４０１ＭＩ以上の割合を求める。

（顆粒安息角、かさ比重（ゆるめ）） ■細用扮体研究所製、パウダーテスターでＡｐｌ定する
。

実施例１〜３ 塩化ビニル樹脂ｆ００部（重量部、以下同様）に対しラ
ウ゛リル硫酸ナトリウムを１．０部含有する固形分濃度
４７％の水性分散液を、回転円盤式のアトマイザ−（直
径、８．４ｃｍ）を有するスプレー乾燥機（塔径２．７
５　ｍ、塔長は直胴部が３、Ｏｍ、円錐部が２．２ｍ、
円錐部角度が６０度）で乾燥、造粒した。このとき、回
転円盤の回転数は１８０００ｒｐｍ　、　１６０００ｒ
ｐｆｆｌ、　５０００ｒｐｍ（それぞれ実施例１．２お
よび３）とした。また、乾燥に用いる空気は除湿機を通
して湿度をＱ、（ｌ１ｋｇ水／ｋｇ空気としたのち加熱
して８０℃で乾燥機に供給し、排風温度が４５℃になる
ように乾燥用空気量を調整した。その池の条件ならびに
えられた球状顆粒の特性の評価結果を第１表に示す。

また、実施例１〜３でえられた顆粒を電子顕微鏡（約９
００倍）で観察し、球状であることを確認した。なお、
実施例１でえられた球状顆粒を約９００倍に拡大した電
子顕微鏡写真で、顆粒が球状の構造のものであることを
示す写真を第１図に示す。

比較例１ 回転円盤の回転数を２２０００ｒｐｍに変えたほかは、
実施例１と同じ条件で顆粒を製造し、評価した。

安息角が４０度と著しくわるくなっていることがわかる
。結果を第１表に示す。

えられた顆粒を電子顕微鏡（約１８０倍）で観察したと
ころ、球状ではなかった。なお、えられた顆粒を約１８
０倍に拡大した電子顕微鏡写真で、顆粒の構造を示す写
真を第２図に示す。

比較例２ 実施例１でえられた球状顆粒を粉砕したものを製造し、
評価した。安息角、発塵性とも実施例１〜３のものにく
らべて劣ったものであった。

えられた樹脂を約９００倍に拡大した電子顕微鏡写真で
、粉砕された球状顆粒の構造を示す写真を第３図に示す
。

［発明の効果］ 本発明の球状塩化ビニル樹脂顆粒は、流れ性のよい球状
顆粒であり、粉体特性が良好で、かさ比重の大きいもの
である。したがって、空気輸送、ローリ−輸送、さらに
は自動計量供給などが容易に行なえる。また、輸送コス
トの低減などをもはかりうる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はいずれも塩化ビニル樹脂の粒子構造を
示すための電子顕微鏡写真であり、第１図は実施例１で
えられた本発明の球状塩化ビニル樹脂顆粒を約９００倍
に拡大した電子顕微鏡写真、第２図は比較例１でえられ
た球状でない塩化ビニル樹脂顆粒を約　１８０倍に拡大
した電子顕微鏡写真、第３図は実施例１でえられた球状
顆粒を粉砕してえられた比較例２の安息角５０度の塩化
ビニル樹脂を約９００倍に拡大した電子顕微鏡写真であ
る。 第２目 １５３μτ゛〕 才１ ６０μｍ 第３ ５０μ文

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　球状塩化ビニル樹脂顆粒。 ２　全質量中にしめる直径２０μｍ以上の球状顆粒の割
   合が６０重量％以上である請求項１記載の球状塩化ビニ
   ル樹脂顆粒。 ３　全質量中にしめる直径４０μｍ以上の球状顆粒の割
   合が７０重量％以上である請求項１記載の球状塩化ビニ
   ル樹脂顆粒。 ４　ペースト加工用に用いる請求項１記載の球状塩化ビ
   ニル樹脂顆粒。 ５　全質量中にしめる直径２０μｍ以上の球状顆粒の割
   合が６０重量％以上である請求項４記載の球状塩化ビニ
   ル樹脂顆粒。 ６　全質量中にしめる直径４０μｍ以上の球状顆粒の割
   合が７０重量％以上である請求項４記載の球状塩化ビニ
   ル樹脂顆粒。 ７　安息角が３０〜３８度である請求項４記載の球状塩
   化ビニル樹脂顆粒。